Задание 34 ЕГЭ по химии · 6FF516

Запишем уравнения реакций кальция и карбоната кальция с соляной кислотой, а также поглощения углекислого газа раствором гидроксида натрия.
Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂
Уравнение реакции карбоната кальция с кислотой:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O
Углекислый газ полностью поглощается раствором гидроксида натрия с образованием гидрокарбоната натрия:
CO₂ + NaOH → NaHCO₃
Масса гидроксида натрия в растворе равна:
m(NaOH)=200 г· 0,08=16 г
Количество вещества гидроксида натрия и, следовательно, углекислого газа:
n(NaOH)=16 г40 г/моль=0,4 моль; n(CO₂)=0,4 моль
По уравнению реакции карбоната кальция с соляной кислотой количество вещества карбоната кальция также равно 0,4 моль. Обозначим количество вещества кальция в исходной смеси через a моль. Тогда масса атомов кальция в смеси равна 40(a+0,4) г, а масса всей смеси — 40a+100· 0,4 г. По условию массовая доля атомов кальция равна 50%.
40(a+0,4)40a+100· 0,4=0,5
Решаем уравнение для количества вещества кальция:
40a+16=20a+20; a=0,2 моль
Масса исходной смеси:
m_смеси=0,2· 40+0,4· 100=48 г
Масса выделившихся газов составляет разность между массой исходных веществ и приростом массы раствора:
m_газов=300+48-330=18 г
Проверим состав газов: m(H₂)=0,2· 2=0,4 г, m(CO₂)=0,4· 44=17,6 г, всего 18 г. Следовательно, расчёт согласуется с условием.
Количество вещества хлорида кальция образуется из обоих исходных веществ:
n(CaCl₂)=n(Ca)+n(CaCO₃)=0,2+0,4=0,6 моль
Масса соли хлорида кальция:
m(CaCl₂)=0,6 моль· 111 г/моль=66,6 г
Массовая доля соли в образовавшемся растворе:
ω(CaCl₂)=66,6 г330 г· 100%=20,18%